JP2022028159A

JP2022028159A - 導電材組成物および塗膜

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Publication number: JP2022028159A
Application number: JP2020131379A
Authority: JP
Inventors: 大輔中曽根; Daisuke Nakasone
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-16
Anticipated expiration: 2040-08-03
Also published as: JP7456324B2

Abstract

【課題】導電性および分散性に優れた導電材組成物を提供すること。【解決手段】上記課題は、炭素材料（Ａ）と炭素材料（Ａ）に対してイオン化ポテンシャルの値の差が０．２ｅＶ以下である有機材料（Ｂ）を含む導電材組成物により解決される。また、有機材料（Ｂ）がフタロシアニン化合物である前記導電材組成物により解決される。また、炭素材料（Ａ）１００質量％に対して、有機材料（Ｂ）を５～２００質量％含む前記導電材組成物により解決される。【選択図】なし

Description

本発明の実施形態は、導電材組成物および塗膜に関する。

近年、エレクトロニクスの発達は目覚ましいものがあり、各種電子機器で使用される導電性材料についても製品の小型・軽量化、低コスト化、様々な使用環境下での高寿命化が求められるようになってきている。例えば、電子機器の基盤配線や電子機器を接続する配線は、一般的に、銀や銅等の金属フィラーを使用した導電性組成物を用いて形成され、コストの点で大きな課題が今なお解決出来ていない。一方、金属を用いない導電性炭素材料を用いた導電性組成物も様々な検討がなされているが、導電性が不十分であり、帯電防止用途等の半導電性用途での使用に限られてきた。炭素材料の導電性を向上させるために、分散剤を用いて炭素材料を分散する手法が知られているが、カーボンナノチューブ等の特に分散の難しいカーボン材料の場合は多量の分散剤が必要となり導電性を落とす原因となっていた。

例えば、特許文献１では、有機π共役系の仕事関数に着目しながら分散剤を選択することにより導電性組成物の設計が出来ることが記載されている。また、特許文献２では、色素骨格に対してメチレン構造を介してスルホン酸等の酸性官能基を導入することにより、色相の優れた素材設計が可能であることが記載されている。

特開２０１４－１４５０４１特許５４６５７１８

特許文献１に記載の分散剤では、炭素材料への吸着性が不十分であることから十分な分散性が得られておらず、導電性の面でも改善の余地があった。特許文献２には、メチレン構造を介したスルホン酸等の酸性官能基を導入した顔料誘導体が提案されているものの、炭素材料に対しては十分な吸着性能を有する構造ではない。よって本発明は、導電性および分散性に優れた導電性組成物を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、下記〔１〕～〔８〕に関する。

〔１〕炭素材料（Ａ）と炭素材料（Ａ）に対してイオン化ポテンシャルの値の差が０．２ｅＶ以下である有機材料（Ｂ）を含む導電材組成物。

〔２〕有機材料（Ｂ）がフタロシアニン化合物である〔１〕に記載の導電材組成物。

〔３〕炭素材料（Ａ）１００質量％に対して、有機材料（Ｂ）を５～２００質量％含む〔１〕または〔２〕記載の導電材組成物。

〔４〕有機色素（Ｂ）が、下記一般式（１）又は（２）で表される、〔１〕～〔３〕いずれかに記載の導電材組成物。

一般式（１）

一般式（２）

一般式（３）

一般式（４）

［一般式（１）及び（２）中、Ｒ_１～Ｒ_４はそれぞれ独立に一般式（３）記載の構造、一般式（４）記載の構造または水素原子を表し、Ａ_１は、それぞれ独立に酸素原子または－ＮＨ－、Ａ_２はアルキレン基、ポリエチレンオキシ基またはポリプロピレンオキシ基を表し、Ｌはスルホンアミド基またはアミド基を表し、Ｘは酸性官能を表す。酸性官能基は脂肪族アミン、金属イオンまたは芳香族アミンで造塩されてもよい。また、Ｒ_１～Ｒ_４の少なくとも一つは、一般式（３）または一般式（４）の構造である。］

〔５〕炭素材料（Ａ）が、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラックおよびグラフェンからなる群から選ばれる少なくとも１種である〔１〕～〔４〕いずれかに記載の導電材組成物。

〔６〕〔１〕～〔５〕いずれかに記載の導電材組成物から形成された塗膜。

本発明によれば、導電性および分散性に優れた導電材組成物を提供することができる。炭素材料と有機材料のイオン化ポテンシャルの差が０．２ｅＶ以下にすることで、絶縁効果を低減ないし消滅させつつ、且つ高い分散性を有する有機材料を用いることにより炭素材料の分散性を向上させることで高い導電性を発現する導電材組成物を提供することが出来る。

以下、本発明の実施形態について説明する。
＜炭素材料（Ａ）＞
導電材である炭素材料（Ａ）は、導電性を持つ炭素材料であれば特に制限はなく、例えば、黒鉛、カーボンナノチューブ、カーボンブラック、グラフェンナノプレート及びグラフェン等を用いることができる。黒鉛としては、薄片状黒鉛、球状天然黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。導電性の観点で、黒鉛、カーボンナノチューブ、グラフェンナノプレート及びグラフェンからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、より好ましくはカーボンナノチューブであり、特に好ましくは単層カーボンナノチューブである。

市販の黒鉛としては例えば、薄片状黒鉛として、日本黒鉛工業社製のＣＭＸ、ＵＰ－５、ＵＰ－１０、ＵＰ－２０、ＵＰ－３５Ｎ、ＣＳＳＰ、ＣＳＰＥ、ＣＳＰ、ＣＰ、ＣＢ－１５０、ＣＢ－１００、ＡＣＰ、ＡＣＰ－１０００、ＡＣＢ－５０、ＡＣＢ－１００、ＡＣＢ－１５０、ＳＰ－１０、ＳＰ－２０、Ｊ－ＳＰ、ＳＰ－２７０、ＨＯＰ、ＧＲ－６０、ＬＥＰ、Ｆ＃１、Ｆ＃２、Ｆ＃３、中越黒鉛社製のＣＸ－３０００、ＦＢＦ、ＢＦ、ＣＢＲ、ＳＳＣ－３０００、ＳＳＣ－６００、ＳＳＣ－３、ＳＳＣ、ＣＸ－６００、ＣＰＦ－８、ＣＰＦ－３、ＣＰＢ－６Ｓ、ＣＰＢ、９６Ｅ、９６Ｌ、９６Ｌ－３、９０Ｌ－３、ＣＰＣ、Ｓ－８７、Ｋ－３、ＣＦ－８０、ＣＦ－４８、ＣＦ－３２、ＣＰ－１５０、ＣＰ－１００、ＣＰ、ＨＦ－８０、ＨＦ－４８、ＨＦ－３２、ＳＣ－１２０、ＳＣ－８０、ＳＣ－６０、ＳＣ－３２、伊藤黒鉛工業社製のＥＣ１５００、ＥＣ１０００、ＥＣ５００、ＥＣ３００、ＥＣ１００、ＥＣ５０、西村黒鉛社製の１００９９Ｍ、ＰＢ－９９等が挙げられる。球状天然黒鉛としては、日本黒鉛工業社製のＣＧＣ－２０、ＣＧＣ－５０、ＣＧＢ－２０、ＣＧＢ－５０が挙げられる。土状黒鉛としては、日本黒鉛工業社製の青Ｐ、ＡＰ、ＡＯＰ、Ｐ＃１、中越黒鉛社製のＡＰＲ、Ｓ－３、ＡＰ－６、３００Ｆが挙げられる。人造黒鉛としては、日本黒鉛工業社製のＰＡＧ－６０、ＰＡＧ－８０、ＰＡＧ－１２０、ＰＡＧ－５、ＨＡＧ－１０Ｗ、ＨＡＧ－１５０、中越黒鉛社製のＲＡ－３０００、ＲＡ－１５、ＲＡ－４４、ＧＸ－６００、Ｇ－６Ｓ、Ｇ－３、Ｇ－１５０、Ｇ－１００、Ｇ－４８、Ｇ－３０、Ｇ－５０、ＳＥＣカーボン社製のＳＧＰ－１００、ＳＧＰ－５０、ＳＧＰ－２５、ＳＧＰ－１５、ＳＧＰ－５、ＳＧＰ－１、ＳＧＯ－１００、ＳＧＯ－５０、ＳＧＯ－２５、ＳＧＯ－１５、ＳＧＯ－５、ＳＧＯ－１、ＳＧＸ－１００、ＳＧＸ－５０、ＳＧＸ－２５、ＳＧＸ－１５、ＳＧＸ－５、ＳＧＸ－１が挙げられる。
市販のカーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラックとして、東海カーボン社製のトーカブラック＃４３００、＃４４００、＃４５００、＃５５００、デグサ社製のプリンテックスＬ、コロンビヤン社製のＲａｖｅｎ７０００、５７５０、５２５０、５０００ＵＬＴＲＡIII、５０００ＵＬＴＲＡ、ＣｏｎｄｕｃｔｅｘＳＣＵＬＴＲＡ、Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ９７５ＵＬＴＲＡ、ＰＵＥＲＢＬＡＣＫ１００、１１５、２０５、三菱化学社製の＃２３５０、＃２４００Ｂ、＃２６００Ｂ、＃３０５０Ｂ、＃３０３０Ｂ、＃３２３０Ｂ、＃３３５０Ｂ、＃３４００Ｂ、＃５４００Ｂ、キャボット社製のＭＯＮＡＲＣＨ１４００、１３００、９００、ＶｕｌｃａｎＸＣ－７２Ｒ、ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００、ＴＩＭＣＡＬ社製のＥｎｓａｃｏ２５０Ｇ、Ｅｎｓａｃｏ２６０Ｇ、Ｅｎｓａｃｏ３５０Ｇ、ＳｕｐｅｒＰ－Ｌｉ等、ケッチェンブラックとしてライオン社製のＥＣ－３００Ｊ、ＥＣ－６００ＪＤ等、アセチレンブラックとして、電気化学工業社製のデンカブラック、デンカブラックＨＳ－１００、ＦＸ－３５等が挙げられる。
市販のカーボンナノチューブとしては、昭和電工社製のＶＧＣＦ等の気相法炭素繊維、名城ナノカーボン社製のＥＣ１．０，ＥＣ１．５，ＥＣ２．０，ＥＣ１．５－Ｐ、楠本化成社製のＴＵＢＡＬＬ、ゼオンナノテクノロジー社製のＺＥＯＮＡＮＯ等の単層カーボンナノチューブ、ＣＮａｎｏ社製のＦｌｏＴｕｂｅ９０００、ＦｌｏＴｕｂｅ９１００、ＦｌｏＴｕｂｅ９１１０、ＦｌｏＴｕｂｅ９２００、Ｎａｎｏｃｙｌ社製のＮＣ７０００、Ｋｎａｎｏ社製の１００Ｔ、１００Ｐ等が挙げられる。これらは特に限定されることなく、単独、又は２種以上を混合して使用することが出来る。

＜有機材料（Ｂ）＞
有機材料（Ｂ）としては、炭素材料（Ａ）に対してイオン化ポテンシャルの値の差が０．２ｅＶ以下であればよく、特に限定されない。イオン化ポテンシャルは分子から電子を無限遠まで取り去るのに必要なエネルギーを表しており、イオン化ポテンシャルと導電性には関係性があると考えらえる。有機材料（Ｂ）が、炭素材料（Ａ）に対してイオン化ポテンシャルの値の差が０．２ｅＶ以下であることで、導電性が向上する。また、有機材料（Ｂ）は、炭素材料（Ａ）の分散剤として機能し、炭素材料（Ａ）に対してイオン化ポテンシャルの値の差が０．２ｅＶ以下であることで、炭素材料（Ａ）に対する吸着安定性が向上したものと思われる。有機材料（Ｂ）は、分散安定性の観点から、酸性官能基を有することが好ましく、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基等が挙げられる。また、酸性官能基は脂肪族アミン、金属イオン、芳香族アミン等と塩を形成していてもよい。

＜フタロシアニン材料化合物＞
有機材料（Ｂ）としては例えばフタロシアニン化合物があげられる。フタロシアニン化合物は、導電材組成物中で分散性向上に寄与するものの、導電性との両立の観点から、フタロシアニン化合物（Ｂ）の含有量は、前記炭素材料（Ａ）の全量に対して４００質量％以下が好ましく、より好ましくは２００質量％以下であり、更に好ましくは３～１２０質量％であり、特に好ましくは５～１００％質量％である。

フタロシアニン化合物（Ｂ）は、下記一般式（１）又は（２）のいずれかで表されるものであることが好ましい。

一般式（１）

一般式（２）

一般式（３）

一般式（４）

［一般式（１）及び（２）中、Ｒ_１～Ｒ_４はそれぞれ独立に一般式（３）記載の構造、一般式（４）記載の構造または水素原子を表し、Ａ_１は、それぞれ独立に酸素原子または－ＮＨ－、Ａ_２はアルキレン基、ポリエチレンオキシ基またはポリプロピレンオキシ基を表し、Ｌはスルホンアミド基またはアミド基を表し、Ｘは酸性官能基を表す。酸性官能基は脂肪族アミン、金属イオンまたは芳香族アミンで造塩されてもよい。また、Ｒ_１～Ｒ_４の少なくとも一つは、一般式（３）または一般式（４）の構造である。］

一般式（３）及び一般式（４）中、Ａ_２のアルキレン基、ポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基は、溶剤への親和性の及びアルキル鎖同士の結晶性の観点から、炭素数は、好ましくは１～３０であり、より好ましくは１～１２であり、特に好ましくは２～４である。

一般式（２）のＭ_１は、金属原子であれば特に制限はないが、分子の堅牢性の観点からは、軸配位構造を持たないフタロシアニン化合物が好ましく、より好ましくはＣｕ又はＺｎであり、特に好ましくはＣｕである。
Ｘで示される酸性官能基としては、分散安定性の観点から、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基であり、より好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基である。また、酸性官能基は脂肪族アミン、金属イオン、芳香族アミン等と塩を形成していてもよい。

＜バインダー樹脂＞
本発明の導電材組成物は、有機材料（Ｂ）以外のバインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂としては、各成分に相溶または混合分散するものであればよい。熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれを用いても良い。使用可能な樹脂の具体例として、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、アラミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、アクリルアミド樹脂、及びこれらの共重合樹脂等が挙げられる。特に限定するものではないが、一実施形態において、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、及びアクリルアミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。

＜溶剤＞
本発明の導電材組成物は、溶剤を含むことができる。溶剤は、炭素材料（Ａ）、有機材料（Ｂ）の溶解又は分散媒として使用され、インキ化により塗工性を向上させることができる。使用できる溶剤としては、炭素材料（Ａ）、有機材料（Ｂ）が溶解又は良分散できれば、特に限定されず、有機溶剤や水を挙げることができ、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の芳香族類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、２,４-ジエチル-１,５-ペンタンジオール、１、３－ブチレングリコール、イソボルニルシクロヘキサノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリドン等から、必要に応じて適宜選択することができる。
溶剤としては、好ましくは、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリドンであり、より好ましくはＮ－メチルピロリドンである。

＜分散機・混合機＞
導電材組成物を得る際に用いられる装置としては、顔料分散等に通常用いられている分散機、混合機が使用できる。

例えば、ディスパー、ホモミキサー、若しくはプラネタリーミキサー等のミキサー類；エム・テクニック社製「クレアミックス」、若しくはＰＲＩＭＩＸ社「フィルミックス」等のホモジナイザー類；ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」等）、若しくはコボールミル等のメディア型分散機；湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等）、エム・テクニック社製「クレアＳＳ－５」、若しくは奈良機械社製「ＭＩＣＲＯＳ」等のメディアレス分散機；または、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

例えば、メディア型分散機を使用する場合は、アジテーター及びベッセルがセラミック製又は樹脂製の分散機を使用する方法や、金属製アジテーター及びベッセル表面をタングステンカーバイド溶射や樹脂コーティング等の処理をした分散機を用いることが好ましい。そして、メディアとしては、ガラスビーズ、または、ジルコニアビーズ、若しくはアルミナビーズ等のセラミックビーズを用いることが好ましい。分散装置は、１種のみを使用しても良いし、複数種の装置を組み合わせて使用しても良い。

本発明の導電材組成物により、基材上に塗膜を形成することができる。塗膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、溶剤を含む導電材組成物を塗工、乾燥させて得ることができる。

以下、実験例により、本発明をより具体的に説明する。なお、例中、「部」とあるのは「質量部」を、「％」とあるのは「質量％」をそれぞれ意味するものとする。なお合成中の氷、水は含有塩分を取り除いたイオン交換水を用いた。

＜有機材料（Ｂ）の合成＞
（合成例１：フタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、９．１３部の４－フルオロフタロニトリル、６．７部の１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン、１６０部の１－ペンタノールを入れ、窒素下、１３０℃まで加熱した。８時間加熱還流後、放冷し、内容物をメタノール１Ｌに入れ１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、７．５部の下記構造で表されるフタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）を得た。

（合成例２：フタロシアニン化合物（Ｐ－１）の中間体（Ｐ－１Ｍ）合成）
還流管、窒素導入管を付けた１００ｍＬ４つ口フラスコへ、２．５部のフタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）、２．１部のアミノエタンスルホン酸、２．８部の炭酸カリウム、５０部の１－ペンタノールを入れ、窒素化、１００℃まで加熱した。４時間還流後に放冷し、内容物をメタノール５００ｍＬに入れて１時間拡販した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、２．１部のフタロシアニン化合物（Ｐ－１）の中間体（Ｐ－１Ｍ）を得た。

（合成例３：フタロシアニン化合物（Ｐ－１）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－１の中間体（Ｐ－１Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．２５部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－１）を得た。

（合成例４：フタロシアニン化合物（Ｐ－２）の中間体（Ｐ－２Ｍ）合成）
還流管、窒素導入管を付けた１００ｍＬ４つ口フラスコへ、２．５部のフタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）、２．１部のアミノヘキシルスルホン酸、２．８部の炭酸カリウム、５０部の１－ペンタノールを入れ、窒素化、１００℃まで加熱した。４時間還流後に放冷し、内容物をメタノール５００ｍＬに入れて１時間拡販した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、２．０部のフタロシアニン化合物（Ｐ－２）の中間体（Ｐ－２Ｍ）を得た。

（合成例５：フタロシアニン化合物（Ｐ－２）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－２の中間体（Ｐ－２Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．２５部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－２）を得た。

（合成例６：フタロシアニン化合物（Ｐ－３）の中間体（Ｐ－３Ｍ）合成）
還流管、窒素導入管を付けた１００ｍＬ４つ口フラスコへ、２．５部のフタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）、２．１部のＮＨ_２（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｈ、２．８部の炭酸カリウム、５０部の１－ペンタノールを入れ、窒素化、１００℃まで加熱した。４時間還流後に放冷し、内容物をメタノール５００ｍＬに入れて１時間拡販した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、２．０部のフタロシアニン化合物（Ｐ－３）の中間体（Ｐ－３Ｍ）を得た。

（合成例７：フタロシアニン化合物（Ｐ－３）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－３の中間体（Ｐ－３Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．２５部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－３）を得た。

（合成例８：フタロシアニン化合物（Ｐ－４）の中間体（Ｐ－４Ｍ）合成）
還流管、窒素導入管を付けた１００ｍＬ４つ口フラスコへ、２．５部のフタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）、２．１部のイセチオン酸、２．８部の炭酸カリウム、５０部の１－ペンタノールを入れ、窒素化、１００℃まで加熱した。４時間還流後に放冷し、内容物をメタノール５００ｍＬに入れて１時間拡販した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、２．１部のフタロシアニン化合物（Ｐ－４）の中間体（Ｐ－４Ｍ）を得た。

（合成例９：フタロシアニン化合物（Ｐ－４）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－４の中間体（Ｐ－４Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．２５部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－４）を得た。

（合成例１０：フタロシアニン化合物（Ｐ－５）の中間体（Ｐ－５Ｍ）合成）
還流管、窒素導入管を付けた１００ｍＬ４つ口フラスコへ、２．５部のフタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭ）、２．１部のアミノエタンカルボン酸、２．８部の炭酸カリウム、５０部の１－ペンタノールを入れ、窒素化、１００℃まで加熱した。４時間還流後に放冷し、内容物をメタノール５００ｍＬに入れて１時間拡販した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、２．１部のフタロシアニン化合物（Ｐ－５）の中間体（Ｐ－５Ｍ）を得た。

（合成例１１：フタロシアニン化合物（Ｐ－５）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－５の中間体（Ｐ－５Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．２５部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－５）を得た。

（合成例１２：フタロシアニン化合物（Ｐ－６）の合成）
３００ｍＬビーカーにフタロシアニン化合物（Ｐ－１）１．５部、水１５０部、２５％水酸化ナトリウム水溶液１０部を仕込んだ後、室温で１時間撹拌したあと、ろ過を行い１．４部のフタロシアニン化合物（Ｐ－６）を得た。

（合成例１３：フタロシアニン化合物（Ｐ－７）の合成）
３００ｍＬビーカーにフタロシアニン化合物（Ｐ－１）１．５部、水１５０部、ヘキシルアミン液３部を仕込んだ後、６０℃で２時間撹拌したあと、ろ過を行い１．４部のフタロシアニン化合物（Ｐ－７）を得た。

（合成例１４：フタロシアニン化合物（Ｐ－８）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－１の中間体（Ｐ－１Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．１３部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－８）を得た。

（合成例１５：フタロシアニン化合物（Ｐ－９）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、クロロスルホン酸２０部とフタロシアニン化合物Ｐ－１の中間体（Ｐ－１Ｍ）２．０部を仕込んだ後、室温で８時間拡販した後、１００部の氷水に１５分かけて滴下した後、１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行いスルホニルクロリド体プレスケーキを得た。１Ｌビーカーに、１００部の氷と１００部の水と５アミノベンズイミダゾール０．３８部を投入し、２～５度でスルホニルクロリド体プレスケーキを投入した。ついで、混合物を６０℃に加温し、９０分間撹拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、８０℃で乾燥させた。これにより２．５部のフタロシアニン化合物（Ｐ－９）を得た。

（合成例１６：フタロシアニン化合物（Ｐ－１０）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、９．１３部の４－フルオロフタロニトリル、３．０部の塩化第一銅、６．７部の１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン、１６０部の１－ペンタノールを入れ、窒素下、１３０℃まで加熱した。８時間加熱還流後、放冷し、内容物をメタノール１Ｌに入れ１時間撹拌した。その後、ろ過洗浄を行い、ろ集物を一晩、真空乾燥（８０℃）することにより、７．５部の下記構造で表される銅フタロシアニン化合物の母骨格（ＰＩＭＣ）を得た。その後ＰＩＭからＰ－１Ｍ及びＰ－１を得るものと同様の合成プロセスを経ることで２．１部のフタロシアニン化合物（Ｐ－１０）を得た。

（合成例１７：フタロシアニン化合物（Ｐ－１１）の合成）
合成例１６の塩化第一銅を塩化亜鉛に代え同じ等量を入れる以外は同様な合成プロセスを経ることで、２．０部のフタロシアニン化合物（Ｐ－１１）を得た。

（合成例１８：フタロシアニン誘導体（Ａ－１）の合成）
還流管、窒素導入管を付けた３００ｍＬ４つ口フラスコへ、２．０部のフタロシアニン（東京化成社試薬）、発煙硫酸２０部を加えて８０℃で２時間加熱した後、２００部の水に滴下した後、ろ過、洗浄、乾燥を得て１．８部のフタロシアニン誘導体（Ａ－１）を得た。

＜樹脂成分の合成＞
（合成例１９：バインダー樹脂１）
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、窒素導入管を備えた反応容器に、テレフタル酸とアジピン酸と３－メチル－１，５－ペンタンジオールとから得られるポリエステルポリオール（（株）クラレ製「クラレポリオールＰ－２０１１」、Ｍｎ＝２０１１）４５５．５部、ジメチロールブタン酸１６．５部、イソホロンジイソシアネート１０５．２部、トルエン１４０部を仕込み、窒素雰囲気下９０℃３時間反応させ、これにトルエン３６０部を加えてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー溶液を得た。次に、イソホロンジアミン１９．９部、ジ－ｎ－ブチルアミン０．６３部、２－プロパノール２９４．５部、トルエン３３５．５部を混合したものに、得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー溶液９６９．５部を添加し、５０℃で３時間続いて７０℃２時間反応後、１００℃の真空乾燥を行い、質量平均分子量（Ｍｗ）＝６１，０００の、ウレタンウレア樹脂であるバインダー樹脂１を得た。

＜導電材組成物の製造＞
［実施例１］
（分散液１）
楠本化成社製単層カーボンナノチューブ「ＴＵＢＡＬＬ」（ＳＷＣＮＴ）０．４部、フタロシアニン化合物（Ｐ－１）０．２部、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）７９．４部をそれぞれ秤量して混合した。更にジルコニアビーズ（φ１．２５ｍｍ）を１４０部加え、スキャンデックスで２時間振とう後、ろ過してジルコニアビーズを取り除き、導電材組成物としての分散液１を得た。

［実施例２～２１］
（分散液２～２１）
構成成分及びその含有量を表１に示す内容に変更した以外は分散液１と同様にして、分散液２～２１を得た。

［比較例１、２、３］
（分散液１０１、１０２、１０３）
分散液１のＰ－１を、それぞれフタロシアニン誘導体（Ａ－１）、ピグメントイエロー１８０（ＣＡＳ７７８０４－８１－０）、Ｐ－１１に変更した以外は分散液１と同様にして、分散液１０１、１０２、１０３を得た。

＜塗膜の評価＞
得られた分散液１～２１、１０１～１０３を、シート状基材である厚さ７５μｍのＰＥＴフィルム上にアプリケータを用いて塗布した後、１２０℃で３０分加熱乾燥して、ＰＥＴ基材上に、膜厚５μｍの塗膜を有する積層体を得た。
得られた積層体について、以下のとおり分散性、導電性（導電率）及び塗工適性を評価した。結果を表１に示す。

（分散性）
分散液の分散安定性は、分散体粘度試験における経時での粘度変化率から評価した。
◎：４０度、１週間での恒温の粘度変化率が５％未満（非常に良好）
〇：４０度、１週間での恒温の粘度変化率が５％以上、１０％未満（良好）
△：４０度、１週間での恒温の粘度変化率が１０％以上、２０％未満（使用可能）
×：４０度、１週間での恒温の粘度変化率が２０％以上（使用不可）

（導電性）
導電性は、得られた積層体を２．５ｃｍ×５ｃｍに切り取り、ＪＩＳ－Ｋ７１９４に準じて、ロレスタＧＸＭＣＰ－Ｔ７００（三菱化学アナリテック社製）を用いて４端子法で抵抗率を測定した。ガラス基材の積層体はガラスカッターを用いてカットした。

（塗工適性）
分散液の塗工適性は、グラインドゲージ（溝の深さ５０μｍ）を用いて評価した。
◎：１０μｍ以上の粗大粒子による筋引きや粗大粒子がない（非常に良好）
〇：１０μｍ以上の粗大粒子による筋引きや粗大粒子はあるが、２０μｍ以上の粗大粒子による筋引きや粗大粒子がない（良好）
△：２０μｍ以上の粗大粒子による筋引きや粗大粒子はあるが、３０μｍ以上の粗大粒子による筋引きや粗大粒子がない（使用可能）
×：３０μｍ以上の粗大粒子による筋引きや粗大粒子がある（使用不可）

（イオン化ポテンシャルの測定方法）
イオン化ポテンシャルの測定はイオン化ポテンシャル測定装置ＰＹＳ－２０２（住友重機械工業製）を用いて測定した。照射光源は重水素ランプ（照射波長３００ｎｍ～１３８ｍｍ）にて行った。

表１中の略語は以下のとおりである。
≪炭素材料≫
ＳＷＣＮＴ：楠本化成社製単層カーボンナノチューブ「ＴＵＢＡＬＬ」
ＭＷＣＮＴ：Ｋｎａｎｏ社製多層カーボンナノチューブ「１００Ｐ」
ＧＮＰ：東京化成社製グラフェンナノプレートレット
ＫＢ：ライオン社製ケッチェンブラックＥＣ－３００Ｊ
ＣＢ：デンカ製カーボンブラックＨＳ－１００

表１の結果から、本発明の導電材組成物は、炭素材料（Ａ）と有機材料（Ｂ）のイオン化ポテンシャルの差を０．２ｅＶ以下に制御し且つ分散性を保持することで高い導電性を示した。さらに、本発明の導電材組成物はいずれも良好な塗工適性（塗膜状態）を示した。
これに対して、比較例１、２、３はイオン化ポテンシャルの差が０．２ｅＶ以上であることによりいずれも低い導電性を示した。

Claims

炭素材料（Ａ）を含む導電材と有機材料（Ｂ）とを含み、炭素材料（Ａ）と有機材料（Ｂ）とのイオン化ポテンシャルの値の差が０．２ｅＶ以下である導電材組成物。
有機材料（Ｂ）がフタロシアニン化合物である請求項１記載の導電材組成物。
炭素材料（Ａ）１００質量％に対して、有機材料（Ｂ）を５～２００質量％含む請求項１または２に記載の導電材組成物。
有機材料（Ｂ）が、下記一般式（１）又は（２）で表される、請求項１～３いずれか１項に記載の導電材組成物。
一般式（１）

一般式（２）

一般式（３）

一般式（４）

［一般式（１）及び（２）中、Ｒ_１～Ｒ_４はそれぞれ独立に一般式（３）記載の構造、一般式（４）記載の構造または水素原子を表し、Ａ_１は、それぞれ独立に酸素原子または－ＮＨ－、Ａ_２はアルキレン基、ポリエチレンオキシ基またはポリプロピレンオキシ基を表し、Ｌはスルホンアミド基またはアミド基を表し、Ｘは酸性官能基を表す。酸性官能基は脂肪族アミン、金属イオンまたは芳香族アミンで造塩されてもよい。また、Ｒ_１～Ｒ_４の少なくとも一つは、一般式（３）または一般式（４）の構造である。］
炭素材料（Ａ）が、黒鉛、カーボンナノチューブ、グラフェンナノプレート及びグラフェンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１～４いずれか１項に記載の導電材組成物。
請求項１～５いずれかに記載の導電材組成物から形成された塗膜。